Bir GES projesinde teklifin, geri ödeme hesabının ve müşteriye verilen tüm sözlerin temelinde tek bir sayı vardır: sistemin yılda ne kadar enerji üreteceği. Bu tahmini yapmak için en yaygın kullanılan ücretsiz araçlardan biri PVGIS'tir. Bu yazıda PVGIS'in ne olduğunu, hangi girdileri istediğini, çıktılarının ne anlama geldiğini, adım adım nasıl kullanılacağını ve sınırlarını anlatıyoruz.
PVGIS nedir?
PVGIS (Photovoltaic Geographical Information System), Avrupa Komisyonu'nun Ortak Araştırma Merkezi (Joint Research Centre, JRC) tarafından geliştirilen ve ücretsiz sunulan bir web aracıdır. Seçtiğiniz bir noktadaki güneş ışınımını ve bu noktaya kurulacak bir fotovoltaik sistemin tahmini üretimini hesaplar.
PVGIS'in dayandığı ışınım verileri büyük ölçüde uydu görüntülerinden türetilir. Uydu verisinin kapsamadığı bölgeler için iklim yeniden analiz (reanaliz) veri tabanları kullanılır. Araç, çok yıllık verilerden hareketle aylık ve yıllık ortalamalar üretir. Yani sonuç, tek bir yılın ölçümü değil, uzun dönemli bir ortalamadır.
PVGIS'in birden fazla hesap aracı vardır: şebekeye bağlı sistem üretimi, güneş takip sistemleri, şebekeden bağımsız (off-grid) sistemler, aylık ışınım verileri, günlük profil ve tipik meteorolojik yıl (TMY) verisi bunlardan bazılarıdır. GES projelerinde en çok kullanılan araç, şebekeye bağlı sistem üretim hesabıdır.
PVGIS hangi girdileri ister?
Konum
Harita üzerinden nokta seçebilir veya enlem ve boylam girebilirsiniz. Konum, ışınım verisinin yanı sıra ufuk çizgisinin (dağ, tepe gibi uzak engellerin) hesaplanması için de kullanılır.
Işınım veri tabanı
Konuma göre bir veya birden fazla veri tabanı seçilebilir. Çoğu durumda aracın önerdiği varsayılan veri tabanıyla çalışmak yeterlidir. Farklı veri tabanları aynı nokta için birkaç yüzde farklı sonuç verebilir; bu fark tahminin doğal belirsizliğinin bir parçasıdır.
Fotovoltaik teknolojisi
Kristal silisyum, CIS ve CdTe gibi seçenekler bulunur. Günümüzdeki projelerin büyük çoğunluğu kristal silisyum modüllerle yapılır.
Kurulu güç (kWp)
Sistemin toplam tepe gücüdür: panel adedi × panel gücü. Örneğin 18 adet 550 Wp panel 9,9 kWp eder. Burada inverter gücü değil, panellerin toplam DC gücü girilir.
Sistem kayıpları (%)
Kablo kayıpları, inverter kayıpları, kirlenme, modüller arası uyumsuzluk ve benzeri kayıpların toplamıdır. PVGIS'te varsayılan değer %14'tür. Sıcaklık ve açısal yansıma gibi bazı kayıpları araç ayrıca kendisi hesapladığı için bu kutuya yalnızca sistem kaynaklı kayıpları yazmalısınız. Kayıpları iki kez saymak üretimi olduğundan düşük gösterir.
Montaj tipi, eğim ve azimut
- Montaj tipi: "Serbest duran" (arkası havalanan, arazi veya çatı üstü konstrüksiyon) ya da "binaya entegre" (arkası havalanmayan) seçilir. Arkası havalanmayan paneller daha sıcak çalışır, bu da üretimi azaltır.
- Eğim: Panelin yatayla yaptığı açıdır. Çatıya paralel kurulumda çatı eğimi girilir.
- Azimut: PVGIS'te 0° güneyi, −90° doğuyu, +90° batıyı gösterir. Pusula kuzeyi 0° kabul eden diğer araçlarla karıştırılmamalıdır; bu karışıklık sık yapılan bir hatadır.
- Optimize seçenekleri: Araç, arazi kurulumları için yıllık üretimi en yüksek yapan eğim ve azimutu kendisi de bulabilir.
Çıktılar ne anlama gelir?
| Çıktı | Anlamı |
|---|---|
| E_m | Ay başına ortalama elektrik üretimi (kWh/ay) |
| E_d | O ay için günlük ortalama üretim (kWh/gün) |
| H(i)_m | Panel düzlemine düşen aylık ortalama ışınım (kWh/m²/ay) |
| SD_m | Aylık üretimin yıldan yıla standart sapması; hava koşullarına bağlı değişkenliği gösterir |
| E_y | Yıllık toplam üretim (kWh/yıl) |
| Kayıp dökümü | Geliş açısı, spektral etki, sıcaklık ve düşük ışınım ile toplam kayıp oranları |
E_y'yi kurulu güce bölerseniz özgül verim (kWh/kWp) elde edersiniz. Bu değer farklı konumları ve tasarımları karşılaştırmak için kullanışlıdır. H(i)_m ise panel düzlemine gelen enerjidir; bunun ne kadarının elektriğe dönüştüğü sistem verimi ve kayıplara bağlıdır.
SD_m değeri müşteriyle konuşurken önemlidir: PVGIS'in verdiği sayı bir ortalamadır ve bazı yıllar bunun altında, bazı yıllar üstünde gerçekleşir. Bir yılın üretimi tahminden biraz düşük çıktığında bu, tasarımın hatalı olduğu anlamına gelmeyebilir.
Adım adım kullanım
- PVGIS web aracını açın ve şebekeye bağlı sistem hesabını seçin.
- Haritadan tesisin konumunu işaretleyin veya koordinat girin.
- Ufuk hesabının açık olduğunu kontrol edin; dağlık bölgelerde bu önemlidir.
- Veri tabanını ve fotovoltaik teknolojisini seçin.
- Kurulu gücü kWp olarak girin.
- Sistem kayıplarını girin; emin değilseniz varsayılan değerle başlayın ve varsayımınızı not edin.
- Montaj tipini, eğimi ve azimutu girin. Birden fazla yöne bakan çatı yüzeyleri için her yüzeyi ayrı hesaplayıp sonuçları toplayın.
- Hesaplayın ve aylık tabloyu, yıllık üretimi ve kayıp dökümünü inceleyin. Sonuçları CSV veya PDF olarak indirebilirsiniz.
PVGIS'in sınırları
- Yakın gölgeleri bilmez. PVGIS'in ufuk hesabı uzak arazi engellerini (dağ, tepe) dikkate alır. Baca, komşu bina, ağaç veya sıra arası gölge gibi yakın engeller bu hesaba girmez. Bunlar için ayrı bir gölge analizi gerekir.
- Kayıp varsayımı sizin girdinizdir. Sistem kaybı kutusuna ne yazarsanız sonuç ona göre değişir. Uzun kablo hatları, kirli ortam veya uyumsuz panel dizileri varsa varsayılan değer yetersiz kalabilir.
- Ortalama değer verir. Tek bir yılın gerçek üretimi hava koşullarına göre ortalamadan sapabilir.
- İnverter sınırlarını ve string tasarımını modellemez. İnverter kırpması, MPPT gerilim aralığı dışına çıkma gibi durumlar ayrıca kontrol edilmelidir. Bu konu için stringleme ve MPPT yazımıza bakabilirsiniz.
- Yerel mikroklimayı tam yansıtmayabilir. Sis, kar örtüsü veya yoğun toz gibi yerel koşullar uydu verisinde tam görünmeyebilir.
PVGIS verisini tüketimle birleştirmek
Üretim tahmini tek başına müşterinin sorusunu cevaplamaz. Asıl soru, bu üretimin müşterinin tüketimini ne kadar karşıladığıdır. Bunun için PVGIS'in aylık E_m değerlerini müşterinin faturalarından çıkarılan aylık tüketimle yan yana koymak gerekir.
Aşağıdaki tablo tamamen örnek değerlerden oluşur; gerçek bir PVGIS çıktısı değildir. 10 kWp'lik bir sistem ve yazın klima nedeniyle tüketimi artan bir ev varsayılmıştır.
| Ay | Üretim (kWh) | Tüketim (kWh) | Fark (kWh) |
|---|---|---|---|
| Ocak | 750 | 1.300 | −550 |
| Şubat | 900 | 1.200 | −300 |
| Mart | 1.250 | 1.150 | 100 |
| Nisan | 1.450 | 1.050 | 400 |
| Mayıs | 1.650 | 1.100 | 550 |
| Haziran | 1.750 | 1.300 | 450 |
| Temmuz | 1.850 | 1.500 | 350 |
| Ağustos | 1.750 | 1.500 | 250 |
| Eylül | 1.450 | 1.200 | 250 |
| Ekim | 1.150 | 1.050 | 100 |
| Kasım | 850 | 1.100 | −250 |
| Aralık | 700 | 1.300 | −600 |
| Toplam | 15.500 | 14.750 | 750 |
Yıllık bakışta üretim tüketimi 750 kWh aşıyor gibi görünür. Aylık bakışta ise tablo farklıdır: Mart–Ekim arasında toplam 2.450 kWh fazla, Kasım–Şubat arasında toplam 1.700 kWh eksik vardır. Üstelik aynı ay içinde de üretim gündüz, tüketimin bir kısmı akşam gerçekleşir. Fazla ve eksik enerjinin nasıl değerlendirileceği güncel mevzuata ve dağıtım şirketinin koşullarına bağlıdır. Bu nedenle yalnızca yıllık toplamlara bakarak sistem boyutlandırmak yanıltıcı olabilir. Finansal etkisi için GES geri ödeme süresi yazımıza bakabilirsiniz.
Sık yapılan hatalar
- Azimutu pusula açısıyla (kuzey = 0°) girmek
- Kurulu güç yerine inverter gücünü girmek
- Sıcaklık kaybını sistem kayıplarına ayrıca ekleyip iki kez saymak
- Farklı yönlere bakan yüzeyleri tek hesapta birleştirmek
- Yakın gölgeyi hiç hesaba katmamak
- Ortalama üretimi garanti edilmiş üretim gibi sunmak
PVAGE ile üretim tahmini
PVAGE'de sistem analizi yaparken (enerji üretim tahmini) il/ilçe seçerek veya koordinat girerek PVGIS'ten aylık ışınım ve üretim verisini doğrudan alırsınız; ayrı bir sitede hesap yapıp sonuçları elle taşımanız gerekmez. Tüketim profilini (ev, ofis, dükkan, sanayi, çiftlik, sulama) ve aylık dağılımı (düz, yaz veya kış ağırlıklı ya da 12 ay elle) seçtiğinizde, ay ay üretim, tüketim ve fark ile fazla veya eksik üretim tablosu oluşturulur.
Hedef kurulu gücü otomatik veya elle belirleyebilir, panel-inverter eşleştirmesinde MPPT sınır kontrolünü görebilirsiniz. Yakın engellerin etkisini ise çatı tasarımında panel bazlı gölge kaybıyla ayrıca değerlendirebilirsiniz. Sonuçları senaryo olarak kaydedip PDF rapor halinde müşterinize sunabilirsiniz.